Биметаллический торцовый контакт

 

О б А Н Й Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Xo—

Заявлено 16.XI1.1968 (№ 1290118/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Кл. 2!с, 40/52

21с, 35/09

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

МПК Н 01h

Н Olh

УДК 621.316.56.033.3 (088.8) Опубликовано 12.Х11.1969. Бюллетень М 2 за 1970

Дата опубликования описания 29.IV.1970

Автор изобретения

К. К, Намитоков

Заявитель

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ТОРЦОВЫЙ КОН 1АКТ

Известны биметаллические торцовые контакты, преимущественно для вакуумных электри!еских аппаратов, имеющих средства для перемещения дуги по контактирующей поверхности, один из слоев которых выполнен из ма- 5 териала с высокой дугостойкостью.

Основными проблемами, непосредственно связа!нных!и с работой электрических контактов и определяющими работоспособность, коммутационные качества, долговечность и на- 10 дежность вакуумных электрических аппаратов, являются износ контактов. срез тока, длитель.ность сохранения надежной изоляции между пол!Осами и сваривание контактов.

Износ контактов определяется при прочих равных условиях теплофизическими свойствами материала: чем выше температура плавления и кипения, тем выше износостойкость ко!итактов. Поэтому применяются тугоплавкие ме- 20 таллы. Для обеспечения хорошей электропроводности и малого переходного сопротивления применяются такие материалы, как, например, серебро, медь и др. С целью сочетания этих свойств применяются металлокерамические 25 композиции. Для сохранения изоляции корпуса желательно иметь контакты из материалов с малой упругостью паров, высокой температурой плавления и кипения. Эти требования не противоречат требованиям к контактным 30 материалам и по повышению нх нзносостойкости.

Чтобы уменьшить склонности контактов к свариванню, желательно также иметь высок ю температуру плавления, высокую теплопроводность и электропроводность. Сварнваншо препятствуют присадки к контактам в виде различных окислов, Однако их применение в контактах для запаенных вакуумных аппаратов недопуст1!з!О, поскольку разложение 01 !Iслов в процессе работы .Онтаl:,тов пр!!ВОД!!т 1:, ухудшеншо вакуума.

С He:l lo уменьшен!!я Bcлпчнн!.1 тОка среза, следовательно, коммутационных перенапряжений, желательно иметь материал контакта, который обеспечивал бы и при относительно маJIbIx токах дуги поступление в межэлектродный промежуток некоторого минимального количества металлических паров. Поэтому нужны материалы с высокой упругостью паров, низкой теплопроводно."тью, малым катодным падением .напряжения и т. д. Таким образом, требования к контактным материалам противоречивы.

Для разрешения этих противоречий обычно используют композиционные материалы и сплавы, содержащие тугоплавкие компоненты и имеющие в качестве присадок различные элементы с высокой упругостью пара. Однако введение в необходимом количестве этих при259223

Предмет изобретения

1. Биметаллический торцовый контакт, преимущественно для вакуумных элекгрических аппаратов, имеющих средства для перемещения дуги по контактирующей поверхности, один из слоев которого выполнен из материала с высокой дугостойкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкостп путем уменьшения коммутационных .перенапряжений, на поверхности контакта имеется углубление, а второй слой металла, обращенный к этому углу1блению, выполнен из материала, обладающего более высокой упругостью паров по сравнению с первым.

2. Контакт по п. 1, отличающийся тем, что контакт и углубление в нем выполнены в виде тела вращения с одной осью.

60 садок в,ряде случаев снижает другие качества контактов (электропроводность, переходное сопротивление, износостойкость,и т. д.). Кроме того, повышенное испарение этих компонентов нежелательно с точки зрения сохранения изоляции корпуса.

Цель изобретения — повышение износосгойкости путем уменьшения коммутационных перенапряжений. Для достижения этого на поверхности контакта имеется углубление, а второй слой металла, обращенный к этому углублению, выполнен из материала, обладающего более высокой упругостью паров по сравнению с первым.

Контакт и углубление в нем могут быть выполнены в виде тела враще ния с одной о=ью.

На черте>ке показан описываемыи,контакт.

Торцы контактов (полая часть контактов1 состоят из наружного 1 и внутреннего 2 слоев.

Наружный, более толстый слой изготовлен из материала, обеспечивающего высокую дугостойкость, малую склонность к сваривапию, малое контактное сопротивление и др. В качестве такого материала могут быть прпмсн .; ы, например, вольфрам, молибден, железо, медь, серебро и другие металлы, а также метал 10керамические композиции ил и сплавы (в зависимости от конкретных условий, номинального тока и т. д.). Внутренний слой изготовлен из материала, обеспечивающего малу|о величичу среза тока, без требований к нему по обеспеченно высоких свойств по износостойк.>сгп, свариванию, переходному сопротивлению и т. д.

Такими материалами могут быть, например, висмут, сурьма, олово, цинк и другие металлы и с: лавы с высокой упругостью пара. Таким образом, основные функции по обеспечению тохопрохождепия в замкнутом состоянии и коммутированпю Iîêîâ выполняет наружный слой, а внутренний слой — лишь функции снижения величины тока среза.

На торцах каждого из контактов контакт,ной пары (или одного из них) в центральной части имеется углубление в виде, например, конуса, сферы, параболоида или другой формы. Coïðèêoñíoâåíèe между контактами осуществляется по основаниям торцов. В замкнутом состоянии контактов углубления на торцах образуют внутреннюю,полость в тело контактов. В случае когда контакты выполнены, например, в виде конуса или другого тела вращения, углубления в контактах целесообразно выполнять также с поверхностью тела вращения (с той же осью вращения, что и для наружной поверхности) . При необходимости форм ы íaðóæ Hoé поверхности и углу бления на торцах контактов могут быть выбраны так, чтобы по мере износа контактов площади соприкасающихся TopLIOB оставались неизменными, т. е. чтобы площади сечения рабочих

40 торцов контактов плоскостями, перпендикулярными оси, оставались постоянными, Однако с учетом того, что износ контактов относительно, небольшой и контакты имеют запас по площади сечения, это условие выдерживать необязательно. Торцы контактов могут быть сделаны как одно целое с остальной частью тела контактов или как отдельная часть, присоед иняемая к тоководу (напайкой, приваркой, впрессовкой, привинчиванием).

При коммутировании токов такими торцовыми контактами дуга, возбуждаемая между расходящимися друг от друга рабочими поверхностями (торцамп) контактов, должна перемещаться к осп контактов любым известным способом, например посторонним магнитным дутьем, электродинамическимп силами и т, д. витим самым горе|ние дуги переносится от рабочих поверхностей наружного слоя к внутренним. После этого горение дуги продолжается на расходящихся контактах, но уже в ее поддер>ка|нии участвует только (или в основном) материал внутреннего слоя, обладающего необходимыми свойствами для уменьшения величины тока среза.

В зависимостями от величины тока, способа перемещения дуги к внутреннему слою и других конкретных условий угол раствора углубления может быть различным. Толщина внутреннего слоя может быть незначительной по сравнению с толщиной наружного. При соответствующем выборе формы:полости, т. е. поверхности внутреннего слоя, дуга при ее многократном воздействии практически мало разрушает слой, так как каждьш раз;испаряемый с .этой поверхности материал вновь осаждается;на ту же внутреннюю поверхность. Следовательно, этот слой обладает свойством самовосстановления. Кроме того, поскольку испаряемый материал в основном остается внутри полости, улучшаются условия защиты изоляции камеры.

259223

Составитель И. Ивановская

Техред 3. Н. Тараненко

Корректор С. М. Сигал

Редактор А. Ю. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 853/!2 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д 4/5